贺辛亥
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王俊勃
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苏晓磊
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秦辉
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杨敏鸽
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申明乾
硅酸盐通报
生物形态多孔陶瓷可被用于分离膜、触媒催化载体、过滤器件和微反应器等工业领域.自然界的生物材料具有完美独特的结构形态,以其为模板经遗态转化工艺制备生物形态的多孔陶瓷,受到研究者的广泛关注.本文分别从生物模板的选材、多孔陶瓷制备工艺、反应机理和应用等4个方面,归纳和分析了近年来生物模板法制备多孔陶瓷材料的研究进展,提出了生物模板法制备多孔陶瓷工艺过程中存在的一些问题,并对该领域今后的研究和发展提出了一些建议.
关键词:
生物模板法
,
多孔陶瓷
,
制备工艺
,
反应机理
贺辛亥
,
齐乐华
,
王俊勃
,
申明乾
,
苏晓磊
,
杨敏鸽
功能材料
以苎麻纤维为生物模板,经溶胶-凝胶和碳热还原过程制得具有苎麻纤维管状形态的SiC多孔陶瓷。研究了试样的物相构成、显微结构和孔特征,探讨了试样制备过程中的反应机理。结果表明SiO2溶胶与苎麻碳在真空环境、1500℃温度下的碳热还原反应主要为SiO2与C的固-固反应,也包括SiO与C及CO之间局部的气-固和气-气反应。经除碳后得到SiC多孔陶瓷保留了苎麻纤维的空心管状结构形貌,物相组成主要为β-SiC。经脱胶麻较之原麻所制备的试样管状纤维结构更为完整,试样孔结构主要为狭缝型孔隙,BET比表面积为12.97m2/g,BJH平均孔径为9.6nm,P/P0=0.97时的孔容为0.037731cm3/g,孔径分布呈多级分布特征。
关键词:
生物模板法
,
制备
,
苎麻纤维
,
SiC多孔陶瓷
罗民
,
李燕
,
侯广亚
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2009.12.005
榉木经高温热解转化为生物碳模板,经液相渗硅反应(LSIP),在1 550 ℃、渗硅1.5 h、1 700 ℃抽真空排硅制备了保持木材微观结构的多孔Si/SiC生态陶瓷. 利用X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)及压汞技术对样品的物相构成、显微结构和孔径分布进行了测试分析. 利用阿基米德法和三点弯曲法测定了多孔陶瓷的气孔率、密度和弯曲强度. 结果表明,最终产物由主晶相β-SiC和少量Si组成,控制高温排硅时间可以得到孔隙率为16%~32%的多孔Si/SiC生态陶瓷,可调控其产物的相组成和力学性能. 对LSIP工艺的反应机理进行了探讨.
关键词:
多孔碳化硅陶瓷
,
生物模板法
,
液相渗硅反应
,
显微结构
,
力学性能
